使用OSLDs或TLD-100开发用于高剂量率192Ir近距离治疗源外部检测的剂量测量模型：初步结果

《Brachytherapy》：Development of a dosimetric phantom using OSLDs or TLD-100 for external audits of high-dose-rate 192Ir brachytherapy sources: Preliminary results

本研究设计并验证了一种用于HDR 192Ir远程质量保证的PMMA phantom系统，采用OSL和TLD探测器，满足±5%标准，计划推广至巴西106个中心。

　　

卡拉·L·莫塔（Carla L·Mota）|卡洛斯·爱德华多·德·阿尔梅达（Carlos Eduardo de Almeida）|瓦内萨·M·卡斯特罗（Vanessa M·Castro）|阿内利·O·达席尔瓦（Aneli O·da Silva）|伊冯娜·玛丽亚·M·霍尔诺斯（Yvone Maria M·Hornos）|玛丽亚·德·法蒂玛·A·马贡（Maria de Fátima A·Magon）|丹尼尔·维拉里（Daniel Villari）

巴西里约热内卢州立大学放射科学系

摘要

目的

在校准和质量控制方面进行严格管理，对于确保通过HDR 192Ir放射源在近距离治疗中向肿瘤传递准确的剂量至关重要。因此，每个放射肿瘤学中心都必须实施包括外部审核在内的质量保证计划。为了满足执照颁发机构的年度要求，一种经济有效的策略是使用成熟的邮政审核系统，该系统采用模拟体和被动探测器。

方法

本研究的主要目标是设计并制作一个尺寸为14×14×14立方厘米的PMMA模拟体，该模拟体具有四个插槽，每个插槽可以放置一个Al?O?:C OSLD或4个LiF-100 TLD芯片，并且中间设有一个通道用于放置192Ir放射源。放射源与探测器的几何中心垂直对齐，以优化剂量测量并尽量减少几何效应。使用Nucletron HDR 192Ir放射源及其TPS对模拟体和探测器进行了测试，并确定了校正因子以提高测量精度。

结果

所开发的系统具有足够的精度，能够满足HDR 192Ir近距离治疗放射源远程审核的±5%接受标准。

结论

经过成功测试后，计划将这一系统推广到巴西的106个近距离治疗中心，并有可能扩展到拉丁美洲的其他中心。使用这两种类型的探测器的可行性得到了积极验证，为审核系统提供了灵活性和可靠性。

引言

多位作者强调了实施一致且可靠的双重检查系统的重要性，以确定空气中的 Kerma 或水中的吸收剂量，从而确保实际传递的剂量与处方剂量相符（[1]、[2]、[3]）。在HDR近距离治疗中，精确的剂量传递在很大程度上取决于治疗计划系统（TPS）中对¹⁹²Ir放射源强度的正确设定。

根据AAPM TG-43剂量学协议，放射源强度通常以空气Kerma强度（Sk）表示，单位为μGy·m2·h?1，或者以参考活性（GBq或Ci）表示（4）。这些信息由放射源制造商提供，并通过经过认证的校准实验室出具的校准证书提供，必须正确输入TPS中，因为它们直接影响剂量计算。如果这一参数的设定有误，可能会导致传递剂量的显著偏差，尤其是在近距离治疗特有的高梯度区域。

为了保证准确传递处方剂量，使用被动剂量测量系统（如热释光剂量计（TLDs）或光刺激发光（OSL）剂量计）进行独立验证非常重要。这些剂量计可以放置在等效于水的模拟体或人体模型中，以模拟临床环境并测量实际治疗条件下的吸收剂量。

建立稳健的双重检查机制可以加强剂量测量结果与TPS计算之间的关联，从而提高治疗的安全性和可靠性。这在调试、定期质量保证（QA）和体内剂量测量过程中尤为重要。此外，正如AAPM TG-138和TG-186报告所建议的，比较物理剂量测量结果与TPS生成的数据时，应注意剂量计的能量响应、角度依赖性和精确的几何建模等因素。这些努力最终可以提高HDR近距离治疗的安全性、准确性和可靠性。

在巴西以及其他许多国家，近距离治疗放射源的本地校准是在符合巴西国家核能委员会（Comiss?o Nacional de Energia Nuclear，CNEN）规定的监管要求的实验室中进行的。虽然这种程序可以在机构层面提供可靠的放射源强度验证，但邮政审核可以以标准化和可比较的方式促进第三方独立评估。这一过程确保了遵守国家监管标准，并能够识别仅通过内部质量保证程序可能无法发现的潜在系统性偏差。

这种方法符合国际原子能机构（IAEA）的建议，并与全球范围内在外照射放疗和近距离治疗中成功实施的国际邮政审核计划一致。

为此任务的一种潜在策略是开发和实施可靠的、可邮寄的剂量测量系统，用于评估定义参考点处水中的吸收剂量，并将结果与治疗计划系统（TPS）计算的结果进行对比。已经有一些努力致力于创建此类系统，以独立验证TPS计算的剂量。例如，有一种报告提到了使用充满水的PMMA人体模型，其中包含了Fletcher妇科施用器和¹³⁷Cs低剂量率放射源（5）。在常规参考点A和B进行了电离室测量。后来，还设计了一种使用封装在IAEA塑料胶囊中的LiF-100粉末的浸没式模拟体，并将其排列在PMMA阵列中。该系统能够测量1厘米处的空气Kerma和2厘米处的水吸收剂量，并将结果与TPS提供的标称剂量值进行比较（5）。

本研究介绍了原型实心模拟体的设计以及使用OSLDs或LiF-100的初步验证结果。与之前报道的模拟体设计（4,6）不同，本工作的设计目的是为了能够以简单、用户友好的方式同时使用两种类型的探测器，并根据每种探测器的当地可用性灵活调整系统。该系统设计为可邮寄给使用HDR ¹⁹²Ir放射源的机构。照射后，在特定预设条件下，将模拟体送回里约热内卢州立大学放射科学实验室（LCR/UERJ）进行分析。

在巴西，超过100个近距离治疗中心分布在广阔的地理区域内，妇科癌症仍然非常普遍。因此，需要一种可邮寄的审核工具来验证传递给患者的吸收剂量，以便有效覆盖如此广阔的区域。

本工作的主要目标是展示初步结果，验证该系统的有效性，包括剂量响应、能量依赖性、线性、剂量计算公式、模拟体特性以及总体不确定性。

部分摘录

模拟体设计

设计、开发并验证了一种新的模拟体原型，用于作为HDR近距离治疗设施的远程审核工具。HDR近距离治疗的治疗质量取决于一系列物理过程，其中传递的剂量是实现所需精度水平的最关键因素（2）。该模拟体计划邮寄到巴西各地的机构，甚至可能扩展到拉丁美洲的邻国。

结果

在PMMA模拟体内的探测器位置分别施加了0.50、1.00和1.50 Gy的标称吸收剂量，这些剂量是使用治疗计划系统（TPS）计算得出的。探测器（OSLD nanoDot剂量计或TLD-100芯片）被对称地放置在4个插槽中，每个探测器距离放射源中心线1.9厘米。考虑到PMMA的密度（1.18 g/cm3），这个物理距离对应于

结论

高剂量率（HDR）近距离治疗的治疗时间非常短，因为它使用的是具有高比活性的放射源。使用HDR ¹⁹²Ir放射源时，需要适当的安全和质量控制程序来保证传递剂量的准确性。在像巴西这样幅员辽阔的国家，使用模拟体和探测器进行邮政质量审核是近距离治疗质量保证计划的一部分，非常方便。

所开发的PMMA模拟体完全